肌肉活动的能量供应.doc

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1、第五章肌肉活动的能量供应本章教学目的与要求：了解安静时人体内能量代谢规律，掌握运动时能量的来源，三个供能系统特征，以及安静与运动时能量代谢的测定方法。教学重点：运动时能量的来源；人体三个供能系统特征；能量连续统一体的理论及其应用难点：能量代谢的测定方法；能量连续统一体的理论及其应用。第一节：人体内能量的来源与去路第二节：人体运动时的能量供应第三节：能量代谢的测定第一节：人体内能量的来源与去路（一）ATP直接能量来源    人体内维持各种生命活动的能量只能从食物中获得，即糖、脂肪和蛋白质结构中的化学能。 但人体活动的直接能量来源于ATP分解供能。反应

2、简式如下：    机体维持生命活动需要不断消耗ATP，ATP不断生成又保障了机体连续不断地能量供应。生物体内能量的释放、转移和利用的过程都是以ATP为中心进行的。而ATP的分解与再合成的速度随代谢的需要而变化。（二）ATP再生成的途径    ATP的再生成实际上是ADP与Pi 再连接，是一个磷酸化的吸能过程。被吸收的能量只能从摄入机体内的糖、脂肪和蛋白质等物质的分解（放能）过程中获得。一般认为蛋白质在正常情况下不作为能源物质参与供能。蛋白质是构成生命、实现自我更新的结构基础，只有在特殊情况下参与供能。因此，ATP的生成主要是在糖和脂肪的分解代谢过程

3、中进行的。糖的分解可以是有氧氧化，也可以是无氧酵解；而脂肪的分解则完全是有氧氧化。因此，ATP的生成包括有氧生成和无氧生成 两种类型。ATP的有氧生成（氧化磷酸化）：糖和脂肪的氧化分解是在细胞线粒体内进行的，是一个逐步氧化、逐步放能的复杂过程。其途径都要通过三羧酸循环，最终把糖和脂肪分解成为CO2和H2O。其中CO2是在脱羧（-COOH）反应中产生的，它不伴有能量的明显变化；而H2O的生成是在脱氢（H2）反应中产生的，即把脱下来的氢，经呼吸链传递，最终与氧化合生成水，此过程释放能量，是供ATP有氧生成的主要过程。由于ATP生成的磷酸化最终是与O2化

4、合实现的，故称为氧化磷酸化。它是体内能源物质通过氧化分解，将其能量转移给ATP的最重要途径。ATP的无氧生成（底物水平磷酸化）：ATP的无氧生成是在细胞浆内进行的，其基质是磷酸肌酸（CP）和葡萄糖G或糖原Gn，整个过程不需要氧。由于ATP生成的磷酸化是通过底物分子结构的变化，将能量转移给ADP生成ATP的，故又称为底物水平磷酸化。    细胞内的CP是一种含有高能磷酸键的高能物质，贮量约为ATP的3～5倍。CP分解时可迅速将能量转移给ADP生成ATP。其特点是快速和直接。1mol的CP可净生成1mol的ATP，反应简式为： CP+ADPÛATP+C

5、。    当体内氧供应不足时，1mol的G或Gn经无氧酵解，可净生成2-3mol的ATP。我们把糖的无氧酵解供ATP再合成所需的能量称为乳酸能；而CP分解供ATP再合成所需的能量称为非乳酸能。此外，在某些情况下，2mol的ADP在肌激酶的作用下也可生成1mol的ATP和1mol的AMP，但这不是ATP无氧生成的主要过程。二、人体内能量的去路（转移与利用）　 人体从食物中摄取的总能量的50％是以热能的形式维持正常体温；其余绝大部分的能量是以化学能的形式重新再转移到ATP分子中贮存，以供机体直接利用。这里主要介绍ATP能量的去路问题。（一）转变为机械能

6、──肌肉收缩做功     对人体而言，只有在肌肉中才能把化学能转变为机械能。肌肉收缩产生于肌原纤维上肌小节中的肌丝滑行，而肌丝滑行的始动又在于横桥的摆动，完成这一横桥摆动的机械能来自ATP的分解。人体内的肌肉约占总体重的35～45％，运动过程中体内ATP能量的去路主要用于转化为机械能使肌肉做功。（二）转移到肌酸上──储存能     ATP的生成主要来自氧化磷酸化过程。当ATP生成较多时，可将含有高能磷酸键的Pi转移给肌酸而形成CP，以备“急用”。因此，CP是体内快速可动用的“能量库”。科学训练能使肌肉内CP储量增多。（三）转变为其它形式的能──完成

7、各种生理功能     ATP分解产生的能量可用于完成人体各种生理功能，即ATP的化学能转变为体内其它形式的能。如用于体内合成代谢所需的化学能；消化与吸收、肾小管对滤液的重吸收、细胞膜的主动转运及细胞分泌等渗透能；神经兴奋的传导、生物电能等等。    人体内能量的来源与去路，即能量的摄入与支出，是符合能量守恒定律的。     能量输入（食物）＝能量输出（做功、产热）±能量的储存（脂肪等）    健康成年人体重的变化，基本符合上述公式。当能量摄入与支出相平衡时，体重基本保持不变；如果摄入大于支出时，人体就会发胖；相反则会消瘦。第二节：人体运动时的能量供

8、应一、人体的三个功能系统如前所述，ATP是人体一切活动的直接能源；而糖、脂肪、蛋白质等是间接能源。由于ATP在体内含量很少